行进立方体，非常小的三角形答案

【问题标题】：marching cubes, very small triangles行进立方体，非常小的三角形
【发布时间】：2016-01-31 09:18:56
【问题描述】：

所以我正在尝试使用行进立方体算法生成地形。此时我正在实现漫反射照明（片段着色器）。我计算了每个顶点的法线并得到了这个： result

图片的左侧显示法线（每个顶点和三角形）和线框，右侧是来自相同相机角度的照明景观。

所以，我很好奇，我做错了什么？

我是这样计算法线的：

for (int t = 0; t < all_triangles.size(); t++) {

        Vertex v0 = all_vertices[triangle.get_vertex(0)];
        Vertex v1 = all_vertices[triangle.get_vertex(1)];
        Vertex v2 = all_vertices[triangle.get_vertex(2)];

        QVector3D edge1 = v1 - v0;
        QVector3D edge2 = v2 - v0;

        QVector3D normal = QVector3D::crossProduct(edge1, edge2);
//        triangle.set_normal(normal.normalized());

        for (int v = 0; v < 3; v++) {
            all_vertices[triangle.get_vertex(v)].add_normal(normal.normalized());
        }
    }

    for (int v = 0; v < all_vertices.size(); v++) {
        auto normal = all_vertices[v].get_normal();
        normal.normalize();
        all_vertices[v].set_normal(normal);

    }

更新：vcs

bitbucket source

【问题讨论】：

是不是故意在循环中不使用t？
@4386427 是的，我正在使用宏，抱歉我没有发布它#define triangle all_triangles[t]
get_normal()和add_normal(...)的作用是什么？能否提供这些方法的代码。
@GuillaumeGris: get_normal() 返回顶点的法线 (return this->normal;)，add_normal(QVector3D n) 这样做：this->normal += n;
您是否在算法之前将法线初始化为零？

标签： c++ qt opengl lighting marching-cubes

【解决方案1】：

这对于行进立方体来说是正常的。这是算法的一个已知问题，具有一些技术名称，例如冗余三角形。如果您需要较少的三角形并且不介意为每个顶点添加比较等号线，则有一个非常简单的调整，如果它们距离立方体的角超过 95%，则修复方法是将 iso 值捕捉到立方体的角上。 MC 优化非常酷，最好的方法是对使用的立方体进行八叉树感应，并根据该区域表面的复杂性或平面度调整立方体的大小。关于这个主题有很棒的论文。

这是一个快速修复的演示，如果边缘交叉点与拐角的接近度低于 5% 或超过 95%，则只需将值捕捉到拐角，可调整，如果需要，可以尝试 90%。

通用 MC：

最简单的优化：

SnapMC 类似：

【讨论】：

【解决方案2】：

你的数学是正确的。你的法线看起来很好，但很难 100% 理解你的图片。

调试此类问题的常用方法是： - 平坦的阴影（没有正常的平滑） - 使用三角形/顶点法线作为颜色来可视化法线

还请分享您的着色代码。

【讨论】：

所以我得到了that，看起来很随意。我的下一步可能是什么？为什么使用几何着色器渲染法线会给出合理的结果，而这看起来很乱？
你能分享你的代码吗？ github/bitbucket/whatever？
大部分法线必须是蓝色的，但你的法线是绿色的。尝试逆向量。（乘以 -1 或更改叉积中的边顺序）
我没有 Qt 所以不能直接运行/调试你的代码。我发现你没有做数学。平均您的累积法线。例如： void Vertex::calc_avg_normal() { this->normal = (this->normal / triangles.size()).normalized(); }
有必要吗？我对累积法线做normal.normalize();。然后在 normalize() 之前除以某个值不会做任何事情，导致除法/乘法线意味着向量的缩放，而 .normalize() 会将其缩放回单位向量。

【解决方案3】：

一些尝试：

(1) 加权法线。 add_normal(normal.normalized()*weight)，其中权重可以是很多东西，比如三角形的面积，或者内角

(2) 从你的领域计算一个法线。你得到一个 f(x,y,z)=0 的表面。评估为 f(x-eps,y,z)-f(x+eps,y,z) 以获得正常的 x，对于 y,z 也是如此。

(3) 只是模糊它。对于每个顶点，按边添加所有相邻的法线，然后平均。

我想你想要 (2)。尤其是对于地形。

【讨论】：